Novel B2 mitogenomes from Continental southern Patagonia's Late Holocene: New insights into the peopling of the Southern Cone

Am J Biol Anthropol. 2023 Aug 7. doi: 10.1002/ajpa.24822. Online ahead of print.

Abstract

Objectives: The main aim of this study is to discuss the migratory processes and peopling dynamics that shaped the genetic variability of populations during the settlement of the Southern Cone, through the analysis of complete mitogenomes of individuals from southern Patagonia.

Materials and methods: Complete mitogenomes were sequenced through massively parallel sequencing from two late Holocene individuals (SAC 1-1-3 and SAC 1-1-4) buried in the same chenque at Salitroso Lake Basin (Santa Cruz province, Argentina). To evaluate matrilineal phylogenetic affinities with other haplotypes, maximum likelihood and Bayesian phylogenetic reconstructions were performed, as well as a haplotype median-joining network.

Results: The mitogenomes were assigned to haplogroups B2 and B2b, exhibiting an average depth of 54X and 89X (≥1X coverage of 98.6% and 100%), and a high number of nucleotide differences among them. The phylogenetic analyses showed a relatively close relationship between the haplotype found in SAC 1-1-4 and those retrieved from a Middle Holocene individual from Laguna Chica (Buenos Aires province), and from a group of individuals from the Peruvian coast. For the SAC 1-1-3, no clear affiliations to any other haplotype were established.

Discussion: The large divergence between the haplotypes presented in this study suggests either a highly variable founder gene pool, or a later enrichment by frequent biological contact with other populations. Our results underline the persistence of genetic signals related to the first waves of peopling in South America, suggesting that the regional settlement of the southern end of the continent has been much more complex than initially thought.

Objetivos: El objetivo principal de este estudio es discutir los procesos migratorios y la dinámica de poblamiento que moldearon la variabilidad genética de las poblaciones durante el poblamiento del Cono Sur, a través del análisis de mitogenomas completos de individuos del sur de Patagonia. MATERIALES Y MÉTODOS: Se obtuvieron mitogenomas completos mediante secuenciación masiva de dos individuos del Holoceno tardío (SAC 1-1-3 y SAC 1-1-4) enterrados en el mismo chenque en la Cuenca del Lago Salitroso (provincia de Santa Cruz, Argentina). Para evaluar las afinidades matrilineales con otros haplotipos, se realizaron reconstrucciones filogenéticas de máxima verosimilitud y bayesianas, así como una red mediana de haplotipos.

Resultados: Los mitogenomas fueron asignados a los haplogrupos B2 y B2b, exhibiendo una profundidad de secuenciación promedio de 54X y 89X (cobertura ≥1X de 98,6% y 100%), y un elevado número de diferencias nucleotídicas entre ellos. Los análisis filogenéticos mostraron una relación relativamente estrecha entre el haplotipo encontrado en el SAC 1-1-4 y los recuperados de un individuo del Holoceno Medio de Laguna Chica (provincia de Buenos Aires), y de un grupo de individuos de la costa peruana. Para el SAC 1-1-3, no se establecieron relaciones claras con ningún otro haplotipo. DISCUSIÓN: La gran divergencia entre los haplotipos presentados en este estudio sugiere gran variabilidad en el acervo genético fundador, o bien un enriquecimiento posterior por contacto biológico frecuente con otras poblaciones. Nuestros resultados destacan la persistencia de señales genéticas relacionadas con las primeras oleadas de poblamiento de Sudamérica, lo que sugiere que el poblamiento regional del extremo sur del continente ha sido mucho más complejo de lo que se pensaba inicialmente.

Keywords: B2; Patagonia; ancient DNA; mitogenomes.